此一般來說涉及回掃轉(zhuǎn)換器，且更特定來說涉及軟切換及同步整流回掃轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

同步整流器用于執(zhí)行dc-dc轉(zhuǎn)換以驅(qū)動輸出負(fù)載，其中變壓器通常用于構(gòu)造具有次級側(cè)開關(guān)的回掃轉(zhuǎn)換器以提供優(yōu)于無源整流回掃轉(zhuǎn)換器的效率優(yōu)點。在許多應(yīng)用中，效率是主要設(shè)計目標(biāo)，且期望減小或減輕初級側(cè)開關(guān)及次級側(cè)開關(guān)中的切換損失及傳導(dǎo)損失。軟切換或零電壓切換(zvs)涉及在跨越初級側(cè)開關(guān)及/或次級側(cè)開關(guān)的電壓較低(優(yōu)選地零)時接通所述開關(guān)。理想地，在零伏特下進行切換使切換損失最小化，但此由于場效晶體管(fet)類型開關(guān)的漏極-源極電容而為困難的。傳導(dǎo)損失在開關(guān)接通時發(fā)生，且可通過使用較大開關(guān)而減小，借此減小接通狀態(tài)電阻(例如，fet開關(guān)的漏極-源極電阻rdson)。然而，較大晶體管尺寸導(dǎo)致開關(guān)電容的增加。因此，在不存在軟切換控制的情況下，僅增加晶體管大小以減輕傳導(dǎo)損失會增加切換損失。此外，用以對同步整流回掃轉(zhuǎn)換器的初級側(cè)開關(guān)執(zhí)行簡單軟切換的能力在寬廣范圍的輸入電壓及輸出電壓/電流條件內(nèi)為困難的。特定常規(guī)轉(zhuǎn)變模式(tm)同步整流器控制方案使用谷值控制來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器輸出電流或電壓，且在初級側(cè)切換節(jié)點處的共振電壓振鈴的局部最小值或“谷值”處接通初級側(cè)開關(guān)。然而，共振電壓振蕩即使在谷值處也不接近零伏特，尤其針對高輸入電壓條件。因此，無法跨越常規(guī)同步整流回掃轉(zhuǎn)換器的寬廣范圍的操作條件而實現(xiàn)真正零電壓切換，且切換損失可為大量的。因此，在特定操作條件下，必須使用不連續(xù)模式(dm)切換操作，所述dm切換操作增加傳導(dǎo)損失且減小轉(zhuǎn)換器效率。此外，硬切換(即，不具有可靠地實現(xiàn)真正零電壓切換的能力)會抑制用以增加開關(guān)大小以對抗傳導(dǎo)損失之能力，且導(dǎo)致經(jīng)增加共模電磁干擾(emi)。初級側(cè)開關(guān)的硬接通還可導(dǎo)致次級側(cè)整流器上的電壓的共振倍增，從而導(dǎo)致經(jīng)增加同步整流器阻斷電壓且進一步增加由較高rdson導(dǎo)致的傳導(dǎo)損失。因此，經(jīng)改進同步整流器回掃轉(zhuǎn)換器及控制技術(shù)期望減輕電容切換損失以在不具有經(jīng)降級效率的情況下支持經(jīng)增加功率密度及切換頻率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在同步整流回掃轉(zhuǎn)換器、集成電路及操作方法的所闡述實例中，響應(yīng)于初級側(cè)第一開關(guān)的開關(guān)電壓轉(zhuǎn)變到低于第一閾值而接通所述初級側(cè)第一開關(guān)以允許電流沿第一方向在變壓器初級繞組中流動達(dá)第一時間周期。關(guān)斷所述第一開關(guān)，且接通次級側(cè)開關(guān)達(dá)第二時間周期以從變壓器次級轉(zhuǎn)移能量來驅(qū)動負(fù)載。在跨越所述第二開關(guān)的共振振鈴電壓波形的一系列谷值中的一者處響應(yīng)于第二開關(guān)電壓轉(zhuǎn)變到低于第二閾值而在同一轉(zhuǎn)換器循環(huán)中再次接通所述第二開關(guān)達(dá)第三時間周期。關(guān)斷所述第二開關(guān)致使電流在所述初級繞組中沿第二方向流動以將第一開關(guān)電容放電以致使所述第一開關(guān)電壓轉(zhuǎn)變到低于所述第一閾值，從而起始后續(xù)轉(zhuǎn)換器循環(huán)。這些技術(shù)及電路促進切換損失的減小，同時允許使用較大開關(guān)大小來對抗傳導(dǎo)損失，且可因此增加轉(zhuǎn)換器操作切換頻率。在特定實例中，可通過使用雙開關(guān)回掃拓?fù)湟詫⑿孤┠芰總骰氐捷斎攵窃隗槲浑娐分泻纳⑺鲂孤┠芰慷鴾p輕變壓器泄漏。在特定實例中，在第二開關(guān)電壓的一系列共振振鈴峰值及谷值中的特定谷值處或其附近進行第二開關(guān)的第二致動。此外，在特定實例中，控制電路至少部分地根據(jù)轉(zhuǎn)換器輸出信號而選擇所述谷值中的在其處再次接通所述第二開關(guān)達(dá)所述第三時間周期的特定一者。在特定實例中，次級側(cè)控制上的谷值選擇用于實施頻率調(diào)制以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器輸出，從而提供次級側(cè)調(diào)節(jié)。在特定實例中，使用初級側(cè)調(diào)節(jié)。

附圖說明

圖1是同步整流回掃轉(zhuǎn)換器的示意圖，其中第一開關(guān)與變壓器初級繞組耦合并由第一控制電路進行操作，且第二開關(guān)耦合于變壓器次級繞組與輸出負(fù)載之間以用于根據(jù)來自第二控制電路的控制信號而操作以在給定轉(zhuǎn)換器循環(huán)中實施多個次級側(cè)開關(guān)致動。

圖2是圖解說明操作同步整流回掃轉(zhuǎn)換器的方法的流程圖。

圖3是圖1的轉(zhuǎn)換器中的信號的波形圖，其中在第二開關(guān)電壓的第二共振谷值處或其附近、在給定轉(zhuǎn)換器循環(huán)中第二次對次級側(cè)開關(guān)加脈沖。

圖4是圖1的轉(zhuǎn)換器中的信號的波形圖，其中在第二開關(guān)電壓的第四共振谷值處或其附近、在給定轉(zhuǎn)換器循環(huán)中第二次對次級側(cè)開關(guān)加脈沖。

圖5是具有第一初級側(cè)開關(guān)及第二初級側(cè)開關(guān)的第二實例性同步整流回掃轉(zhuǎn)換器的示意圖。

具體實施方式

在圖式中，特征未必按比例繪制。如果第一裝置耦合到第二裝置或與第二裝置耦合，那么所述連接可通過直接電連接或通過經(jīng)由一或多個介入裝置及連接的間接電連接。

圖1展示同步整流回掃轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)100，其包含用以轉(zhuǎn)換來自dc電壓源102的輸入功率以驅(qū)動負(fù)載125的變壓器104、初級側(cè)或第一開關(guān)s1及次級側(cè)或第二開關(guān)s2。第一開關(guān)s1通過由第一控制電路114提供的第一切換控制信號而sc1操作，且第二開關(guān)s2根據(jù)來自第二控制電路130的第二切換控制信號sc2而操作。在一個實例中，開關(guān)s1及s2以及控制電路114及130設(shè)置于集成電路(ic)101中，所述ic具有用于從外部dc源102接收輸入電壓vin的端子或引腳或者其它適合連接、一或多個接地連接、去往外部變壓器104的連接及用以將輸出電壓vo提供到外部負(fù)載125的連接。在其它實例中，變壓器104可包含于ic101內(nèi)。在其它實例中，可使用控制器ic101，其具有適合引腳以用于連接以控制外部第一開關(guān)s1及第二開關(guān)s2。所圖解說明實例包含n溝道場效晶體管(fet)開關(guān)s1及s2?？墒褂闷渌愋偷拈_關(guān)，例如p溝道fet、雙極晶體管(p型或n型)或絕緣柵雙極晶體管(igbt)或者其組合，其中相應(yīng)控制電路114及130提供適合的切換控制信號sc1及sc2以根據(jù)實例性實施例的原理而致動開關(guān)s1及s2。

變壓器104包含初級繞組108及次級繞組122，所述初級繞組與所述次級繞組以磁性方式彼此耦合(例如通過至少部分地圍繞共同芯結(jié)構(gòu)(未展示)進行纏繞)。初級繞組108包含用以接收輸入電壓信號vin的第一端106，及連接到第一開關(guān)s1的第二端110。第一開關(guān)s1耦合于初級繞組108的第二端110與第一接地連接或恒定電壓節(jié)點112(在圖式中標(biāo)記為gnd1)之間。開關(guān)s1包含與初級繞組108的第二端110耦合的第一端子(例如，漏極d)、與第一恒定電壓節(jié)點112耦合的第二端子(例如，源極s)及用以接收第一切換控制信號sc1的第一控制端子(例如，柵極g)。還如圖1中所展示，開關(guān)s1包含體二極管，所述體二極管具有連接到源極端子的陽極及連接到漏極端子的陰極以及示意性地展示為第一開關(guān)電容cs1的漏極-源極開關(guān)電容。

在操作中，當(dāng)?shù)谝磺袚Q控制信號sc1處于第一狀態(tài)(例如針對n溝道fets1，高)中時，第一開關(guān)s1放置于接通狀態(tài)或條件中以選擇性地允許第一開關(guān)電流is1在第一端子d與第二端子s之間流動。在此條件中，電流ilm+is1從輸入源102流動到第一端106中，所述電流包含流動穿過第一開關(guān)s1的電流is1及與初級繞組108的磁化電感l(wèi)m相關(guān)聯(lián)的電流ilm。當(dāng)?shù)谝磺袚Q控制信號sc1處于不同第二狀態(tài)(例如，低)中時，第一開關(guān)s1處于防止第一端子d與第二端子s之間的電流流動的關(guān)斷狀態(tài)或條件中。

變壓器104的次級繞組122包含用以提供輸出電壓信號vo以驅(qū)動負(fù)載125的第一端124，及與第二開關(guān)s2耦合的第二端126。開關(guān)s2包含與次級繞組122的第二端126耦合的第一端子(例如，漏極d)，及與第二恒定電壓節(jié)點128(標(biāo)記為gnd2)耦合的第二端子(例如，源極s)。而且，開關(guān)s2包含經(jīng)耦合以從第二控制電路130接收第二切換控制信號sc2的第二控制端子(例如，柵極g)。如圖1中所進一步展示，第二開關(guān)s2包含體二極管及第二開關(guān)電容(展示為cs2)。當(dāng)?shù)诙袚Q控制信號sc2處于第一狀態(tài)(例如針對p溝道fets2，高)中時，第二開關(guān)s2在接通狀態(tài)或條件中操作以允許第二開關(guān)電流is2在所述第二開關(guān)的源極端子d與漏極端子s之間(例如，繞組122的第二端126與第二恒定電壓節(jié)點128之間)流動。在此配置中，輸出電流io在次級繞組122的第一端124與輸出負(fù)載125之間流動。當(dāng)信號sc2處于不同第二狀態(tài)(例如，低)中時，s2在關(guān)斷狀態(tài)或條件中操作以防止所述s2的源極端子d與漏極端子s之間的電流流動。雖然所圖解說明實例包含在介于次級繞組122的下部端126與第二恒定電壓節(jié)點gnd2之間的下部電路分支中的次級側(cè)開關(guān)s2，但其它實例是可能的，在所述其它實例中，次級側(cè)開關(guān)s2連接于上部端124與負(fù)載125之間，其中下部次級繞組端126與gnd2耦合。

在操作中，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)s1及第二開關(guān)s2關(guān)斷時，由于開關(guān)電容cs2、次級繞組122的電感與輸出電容器co(其跨越輸出端子而連接)的電容之間的電荷轉(zhuǎn)移，因此共振隔離或振鈴在s2的第二開關(guān)電壓(例如，相對于gnd2的漏極-源極電壓vds2)中發(fā)生。此共振振鈴條件導(dǎo)致電壓vds2中的峰值及谷值，其中谷值一般來說達(dá)到零伏特。而且，共振振鈴在跨越初級側(cè)第一開關(guān)s1的電壓vds1中、在此切換條件中發(fā)生，其中相關(guān)聯(lián)共振峰值一般來說達(dá)到輸入電壓電平vin，且谷值一般來說未達(dá)到零。在第一開關(guān)電壓vds1的谷值處接通第一開關(guān)s1以開始轉(zhuǎn)換器循環(huán)可稍微減小s1中的硬切換損失，但此技術(shù)無法提供切換損失問題的完整解決方案，且情況隨著經(jīng)增加輸入電壓電平而惡化。

還參考圖2到4，所揭示實例中的第一控制電路114及第二控制電路130通過高級切換控制(其中在起始初級側(cè)切換之前接通第二開關(guān)s2)而有利地提供第一開關(guān)電容cs1(以及第二開關(guān)電容cs2)的受控制放電。圖2展示用于操作同步整流器(例如圖1的回掃轉(zhuǎn)換器100)的過程或方法200。下文結(jié)合圖1的ic101中的第一控制電路114及第二控制電路130的操作而闡述過程200。然而，實例性實施例的方法可用于其它同步整流器電路配置中。

圖3圖解說明圖1的轉(zhuǎn)換器中的實例性信號波形，其中在第二開關(guān)電壓vds2的第二共振谷值(例如，局部最小值)處或其附近、在給定轉(zhuǎn)換器循環(huán)中第二次對次級側(cè)開關(guān)s2加脈沖。圖4展示其中在vds2中的第四共振谷值處或其附近第二次對s2加脈沖的實例。波形圖包含圖3中的圖表300及圖4中的圖表400(其展示表示與初級繞組108的磁化電感l(wèi)m相關(guān)聯(lián)的電流的磁化電流曲線302(ilm))，以及圖表310(圖3)及410(圖4)(其圖解說明在第一開關(guān)s1中流動的第一開關(guān)電流曲線312(is1))。圖3及4進一步提供分別圖解說明流動穿過第二開關(guān)s2的電流曲線322(is2)的圖表320及420。圖3及4中的圖表330及430分別展示第二開關(guān)電壓曲線332(vds2)，所述第二開關(guān)電壓曲線表示跨越第二開關(guān)s2的漏極-源極電壓，且圖表340及440分別圖解說明第一開關(guān)電壓曲線342(vds1)，所述第一開關(guān)電壓曲線表示跨越s1的電壓。而且，圖表350及450圖解說明第一切換控制信號曲線352，所述第一切換控制信號曲線表示由第一控制電路114提供以操作s1的柵極-源極控制電壓vgs1(例如，切換控制信號sc1)。圖3及4中的圖表360及460分別展示柵極-源極電壓vgs2的第二切換控制信號曲線362，所述第二切換控制信號曲線表示由第二控制電路130提供以操作s2的第二切換控制信號sc2。

圖2展示在一系列轉(zhuǎn)換器循環(huán)中的給定一者內(nèi)的轉(zhuǎn)換器操作。過程200在202處開始，其中第一控制電路114提供第一切換控制信號sc1(圖3及4中的圖表350及450中的曲線352中的升高(highgoing)轉(zhuǎn)變)以接通s1達(dá)非零第一時間周期(在圖3及4中的實例性轉(zhuǎn)換器循環(huán)301中展示為周期t1)。接通s1允許電流is1在初級繞組108中沿第一(例如，向下)方向流動，此由圖3及4中的ilm曲線302及is1曲線312中的上升電流流動指示。第一控制電路114響應(yīng)于第一開關(guān)電壓vds1轉(zhuǎn)變到低于第一閾值vth1(分別展示于圖3及4的圖表340及440中)而接通s1。理想地，當(dāng)電壓vds1在零處或其附近時，第一控制電路114接通s1，且因此小閾值電壓vth1促進零電壓或接近零電壓切換。vds1曲線342包含下降邊緣346，所述下降邊緣指示vds1在第一時間周期t1a的開始處轉(zhuǎn)變到低于閾值vth1(圖3)。第二控制電路130經(jīng)由sc2控制信號中的上升邊緣(曲線362)而關(guān)斷s2，且對應(yīng)第二開關(guān)電壓vds2在第一時間周期t1a期間在輸出電壓電平vo(曲線332)附近振蕩。

如圖1中所展示，在一個實例中，第一控制電路114包含零電壓切換(zvs)電路118，所述zvs電路可包含用以將開關(guān)節(jié)點電壓vds1與來自電壓源119的第一閾值電壓vth1進行比較的比較器或其它適合電路。如所示意性地圖解說明，zvs電路118將信號提供到第一驅(qū)動器電路116，所述第一驅(qū)動器電路又將第一切換控制信號sc1提供到s1的柵極控制端子。在一個實例中，響應(yīng)于所感測vds1信號轉(zhuǎn)變到低于vth1信號，驅(qū)動器電路116使sc1信號為高以接通開關(guān)s1。

在特定實例中，第一控制電路114還包含閉合環(huán)路(c-l)控制電路120，所述c-l控制電路全部地或部分地基于由設(shè)定點信號sp表示的所要輸出電平(例如，所要輸出電流、電壓、功率等)而控制第一時間周期或持續(xù)時間t1(圖3中的t1a、圖4中的t1b)，第一開關(guān)s1在所述第一時間周期或持續(xù)時間期間保持處于接通狀態(tài)中。在一個實例中，閉合環(huán)路控制電路120可包含一或多個誤差放大器(未展示)，所述一或多個誤差放大器基于設(shè)定點信號sp與一或多個反饋信號或值(例如輸出電流io、輸出電壓vo等)之間的比較而產(chǎn)生誤差信號以設(shè)定s1的接通時間t1。此外，在此初級側(cè)調(diào)節(jié)由第一控制電路114實施的情況下，ic101可包含一或多個隔離電路142，所述一或多個隔離電路用以(例如)基于在變壓器104的次級側(cè)上感測到的信號(相對于gnd2)而將經(jīng)隔離反饋信號提供到第一控制電路114(相對于gnd1)。在一個實例中，第一控制電路114根據(jù)此閉合環(huán)路控制電路120而確定第一時間周期t1。在其它實例中，第一控制電路114實施恒定接通時間(cot)控制方案，其中t1一般來說是恒定值。

在圖2中的204處，第一控制電路114關(guān)斷開關(guān)s1。此致使第一開關(guān)電壓vds1上升且在輸入電壓電平vin附近振蕩達(dá)一時間，此展示于圖3中的曲線342中。此動作使第一開關(guān)電流is1減小到零，如曲線312中所展示。

在圖2中的206處，第二控制電路130接通次級開關(guān)s2，從而致使磁化電感電流ilm開始斜坡下降(如曲線302中所展示)，且第二開關(guān)電流is2開始朝向零斜坡下降(如曲線322中所展示)。在一個實例中，第二控制電路130包含第二驅(qū)動器電路132，所述第二驅(qū)動器電路提供高柵極控制信號sc2以在圖2中的206處接通開關(guān)s2。在轉(zhuǎn)換器循環(huán)301中的第一時間周期t1之后，控制電路130使開關(guān)s2維持處于初始接通狀態(tài)中達(dá)非零第二時間周期t2(在圖3中展示為t2a且在圖4中展示為t2b)。第二時間周期或持續(xù)時間t2可在特定控制方案(例如其中第一控制電路114通過調(diào)整第一或初級側(cè)開關(guān)s1的接通時間t1而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器100的輸出條件)中為恒定時間。在其它實例中，第二控制電路130可根據(jù)一或多個輸出條件而調(diào)整第二時間周期t2以提供閉合環(huán)路調(diào)節(jié)。

第二控制電路130在第二時間周期t2結(jié)束時于圖2中的208處關(guān)斷第二開關(guān)s2。這結(jié)束第二開關(guān)電流is2中的斜坡下降，所述斜坡下降在零處趨平。關(guān)斷s2會通過由次級繞組122的電感以及轉(zhuǎn)換器100的次級側(cè)上的電容cs2及co形成的共振電路的操作而導(dǎo)致第二開關(guān)電壓vds2中的共振振蕩(展示于所指示區(qū)域334及曲線332中)。在s1保持關(guān)斷的同時關(guān)斷s2還基于電容cs1及初級繞組電感而導(dǎo)致初級側(cè)開關(guān)電壓vds1中的對應(yīng)共振電壓擺動(展示為圖3中的圓圈區(qū)域344中的曲線342中的峰值及谷值)。對于轉(zhuǎn)換器輸入及輸出條件(例如，獨立于vin、vo、io)的任何組合，共振振鈴的谷值觸及零。

如圖1中所展示，第二控制電路130的一個實例包含邏輯電路134、比較器或誤差放大器136及第二閾值電壓源138，所述第二閾值電壓源將第二閾值電壓信號vth2作為輸入提供到比較器136。此實例中的其它比較器輸入經(jīng)連接以接收表示第二開關(guān)電壓vds2的次級側(cè)切換節(jié)點信號。比較器136將輸出信號提供到邏輯電路134。在一個實例中，邏輯電路130操作以提供第一及第二脈沖信號sc2以在每一轉(zhuǎn)換器循環(huán)301中兩次接通及關(guān)斷第二開關(guān)s2。而且，在特定實例中，控制電路130還包含閉合環(huán)路(c-l)控制電路140。閉合環(huán)路控制電路140接收比較器136的輸出信號且將一或多個信號提供到邏輯電路134以實施閉合環(huán)路調(diào)節(jié)方案以基于設(shè)定點信號或值sp及一或多個反饋信號或值(例如，io、vo等)而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器100的一或多個輸出條件。

在圖2中的210處，第二控制電路130監(jiān)測共振振蕩的第二開關(guān)電壓vds2(例如，經(jīng)由比較器136)。在212處，第二控制電路130在212處響應(yīng)于vds2轉(zhuǎn)變到或轉(zhuǎn)變到低于第二閾值vth2而在vds2中的特定谷值處或其附近再次接通s2(給定轉(zhuǎn)換器循環(huán)中的s2的第二致動)。第二控制電路140在轉(zhuǎn)換器循環(huán)中使第二開關(guān)s2維持處于接通狀態(tài)中達(dá)非零第三時間周期t3(在圖3中展示為t3a且在圖4中展示為t3b)，且在圖2中的214處關(guān)斷s2。給定轉(zhuǎn)換器循環(huán)中的s2的此第二或補充致動提供稍微反向方向次級側(cè)電流流動is2(指示于圓圈區(qū)域324及曲線322中)，從而導(dǎo)致第二開關(guān)電容cs2的完全或至少部分放電。接通s2還導(dǎo)致初級繞組108中的沿第二方向(例如，圖1中向上)的電流流動is1(展示為圓圈區(qū)域314及曲線312中的負(fù)電流轉(zhuǎn)變)。反向初級側(cè)電流流動is1將第一開關(guān)電容cs1完全地或至少部分地放電。在圖2中的216處，cs1的次級側(cè)起始的放電又使第一開關(guān)電壓vds1降低到低于第一閾值vth1，且因此致使第一控制電路114起始下一或后續(xù)轉(zhuǎn)換器循環(huán)301。

在特定實例中，可通過第二控制電路130而調(diào)整持續(xù)時間t3(第二開關(guān)s2在其期間保持處于接通狀態(tài)中)。在一個實施方案中，第二控制電路130監(jiān)測vds2以檢測cs2的特定放電量以確定何時再次關(guān)斷s2，借此選擇性地調(diào)整第三時間周期t3。在其它實例中，t3是由第二控制電路130實施的預(yù)定持續(xù)時間，且被設(shè)定為一值，所述值適合于確保初級側(cè)第一開關(guān)電容cs1的充分放電以便由第一控制電路114觸發(fā)后續(xù)轉(zhuǎn)換器循環(huán)的開始。

在特定實例中，第二控制電路130在谷值中的特定一者處或其附近響應(yīng)于第二開關(guān)電壓vds2轉(zhuǎn)變到低于第二閾值vth2而提供第二信號sc2以接通第二開關(guān)s2達(dá)第三時間周期t3。舉例來說，邏輯電路134及/或閉合環(huán)路控制電路140可經(jīng)配置以在將于其處觸發(fā)驅(qū)動器電路132的第二開關(guān)電壓波形共振振蕩(例如，圖3及4的圖表330及430中的曲線332)中選擇給定谷值。圖3展示其中第二控制電路130使用比較器136來監(jiān)測vds2信號波形332中的共振振鈴334的峰值及谷值的一個實例。邏輯電路134可包含計數(shù)器或用以選擇在其處接通開關(guān)s2的特定谷值的其它適合電路。在一個實例中，在圖2中的214處，第二控制電路130基于電壓vds2中的預(yù)定數(shù)目個振鈴而在預(yù)定或固定第三時間周期t3之后關(guān)斷第二開關(guān)s2。

比較圖3與4，第二控制電路使用電路140來實施閉合環(huán)路控制以根據(jù)一或多個反饋信號或值而選擇性地調(diào)整在接通s2之前的vds2中的谷值的數(shù)目。此方法修改整體轉(zhuǎn)換器控制循環(huán)或周期t(例如，圖3中的ta、圖4中的tb)且此改變用以實施轉(zhuǎn)換器100的頻率調(diào)制(fm)輸出調(diào)節(jié)的切換頻率(1/t)。舉例來說，如圖3及4中所展示，在第二谷值(圖3)處起始s2的第二切換提供第一轉(zhuǎn)換器循環(huán)持續(xù)時間ta，且等待直到第四谷值以接通s2(圖4)提供較長轉(zhuǎn)換器循環(huán)持續(xù)時間tb，因此降低切換頻率。在特定實例中，第二控制電路130至少部分地根據(jù)轉(zhuǎn)換器輸出信號vo、io而選擇在其處再次接通s2的特定谷值。此控制能力可用于提供對一或多個轉(zhuǎn)換器輸出信號(例如輸出電壓vo、輸出電流io或輸出功率)的次級側(cè)調(diào)節(jié)。舉例來說，第二控制電路130可根據(jù)設(shè)定點信號sp而選擇在其處再次接通s2的特定谷值且因此設(shè)定轉(zhuǎn)換器循環(huán)持續(xù)時間t以便選擇性地調(diào)整轉(zhuǎn)換器切換頻率及轉(zhuǎn)換器循環(huán)301的對應(yīng)轉(zhuǎn)換器循環(huán)持續(xù)時間t以至少部分地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器輸出信號。在一個實例中，第二控制電路130直接感測一或多個轉(zhuǎn)換器輸出信號(例如，vo及/或io)。在特定實例中，第二控制電路130根據(jù)變壓器104的次級側(cè)上的一或多個所感測條件(例如，vds2、is2等)而計算一或若干轉(zhuǎn)換器輸出信號。

使用以上技術(shù)，所揭示實例使用多種不同方法(包含經(jīng)由第一控制電路114中的初級側(cè)調(diào)節(jié)的磁化電流振幅調(diào)制(am))來提供對轉(zhuǎn)換器功率轉(zhuǎn)移的控制。在另一實例中，可使用初級或次級側(cè)調(diào)節(jié)來執(zhí)行頻率調(diào)制(fm)，在所述初級或次級側(cè)調(diào)節(jié)中，可通過在電壓vds2的稍后谷值處開始新切換循環(huán)而將切換頻率從其自然最大值(例如，其在轉(zhuǎn)變模式下發(fā)生)減小到較低值。此外，與常規(guī)控制的回掃轉(zhuǎn)換器相比，在每一轉(zhuǎn)換器循環(huán)中使用s2的補充或輔助致動會提供切換損失的經(jīng)增強減輕或消除，且因此促進有效地減小轉(zhuǎn)換器效率所需的頻率調(diào)制調(diào)整范圍的減小。所闡述實例還促進轉(zhuǎn)換器開關(guān)s1及s2兩者中的軟切換，以及切換節(jié)點電容cs1及cs2中的能量的恢復(fù)。以此方式，同步整流的效率益處以箝位開關(guān)s1及變壓器初級108中的經(jīng)減小傳導(dǎo)損失來補充而無需添加任何新組件，同時允許針對輸出條件的初級或次級側(cè)調(diào)節(jié)的am及fm調(diào)制以及高效率(即使在高切換頻率下)。

而且，用以在任何輸入/輸出電壓及負(fù)載組合下實現(xiàn)真正或接近zvs切換的能力促進將轉(zhuǎn)變模式(tm)操作維持于比針對常規(guī)回掃轉(zhuǎn)換器低得多的輸出負(fù)載下。此促進輕負(fù)載條件下的較高轉(zhuǎn)換器效率、較低聲學(xué)噪聲及較高取樣頻率。共振振鈴的振幅隨時間衰減且最終s1的漏極電壓穩(wěn)定于vin處且s2的漏極電壓穩(wěn)定于輸出電壓電平vo處。此時接通s2以起始s1的傳導(dǎo)會顯著降低因漏極到共同電容cs1及cs2的強制充電所致的能量損失(與在相同時刻接通的常規(guī)準(zhǔn)共振轉(zhuǎn)換器相比)，這是因為在常規(guī)情形中電容器上的電壓改變明顯較大。此外，通過在轉(zhuǎn)換器循環(huán)中對s2的第二致動而進行的對存儲于電容cs1及cs2中的能量的再循環(huán)會促進過大s1及/或s2減小傳導(dǎo)損失而不會因這些電容的充電/放電具有損失增加的代價。過大s1又在s1關(guān)斷時改進自制動(self-snubbing)，借此減小關(guān)斷切換損失，且在s1接通時軟切換減小共模emi。

現(xiàn)在參考圖5，所揭示實例還促進變壓器泄漏能量的恢復(fù)，且因此允許切換頻率的顯著增加?？赏ㄟ^使用雙開關(guān)回掃拓?fù)鋪韺⑿孤﹤骰氐捷斎攵窃隗槲浑娐分泻纳⑺鲂孤┒鴾p小此損失。圖5展示使用此雙開關(guān)回掃方法的同步整流回掃轉(zhuǎn)換器100的第二實例。除次級開關(guān)s2之外，圖5中的轉(zhuǎn)換器100還包含第一初級側(cè)開關(guān)s1及第二初級側(cè)開關(guān)s3。在此實例中，s1及s2根據(jù)來自第一控制電路114及第二控制電路130的信號sc1及sc2操作，一般來說如上文所闡述。第三開關(guān)s3包含經(jīng)耦合以接收輸入電壓信號vin的第一端子(例如，漏極d)、與初級繞組108的第一端106耦合的第二端子(例如，源極s)及經(jīng)耦合以從第一控制電路114接收第三切換控制信號sc3的第三控制端子(例如，柵極g)。在一個實例中，第一控制電路116的驅(qū)動器電路116一致地提供第一同步或同時切換控制信號sc1及第三同步或同時切換控制信號sc3。以此方式，第一控制電路114提供第三切換控制信號sc3以在s1也接通時接通s3，且在第一開關(guān)s1關(guān)斷時關(guān)斷s3。第一個二極管d1耦合于初級繞組108的第二端110與輸入電壓vin之間，且第二個二極管d2耦合于初級繞組108的第一端106與第一恒定電壓節(jié)點112(gnd1)之間，因此二極管d1及d2將初級繞組108箝位到輸入電壓102，借此允許泄漏能量的恢復(fù)。

在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，修改在所闡述實施例中是可能的且其它實施例是可能的。